(57)【要約】  絶縁被覆（２）の、好ましくは銅又はアルミニウムの導電体（１）への密着性を増加させるために、絶縁被覆（２）のある、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体（１）を備える絶縁導電体が、本発明に従って提案され、  ここにおいて、絶縁被覆（２）は、    熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層（３）か、  又は    絶縁層（３）及びプラスチック含有中間層（４、５）か、  のどちらかを備え、  それは、導電体（１）の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は導電体（１）の表面エネルギーを増加させるために、前記導電体（１）が保護ガス雰囲気下に置かれ、ガスプラズマ中の保護ガスのイオンでボンバード処理される方法によって得られ、  その後、  少なくとも１つの絶縁層（３）か、  又は、被覆（２）がプラスチック含有中間層（４、５）を備えるケースでは、  少なくともプラスチック含有中間層（４、５）か、のどちらかが、保護ガス雰囲気下で導電体（１）の表面に直接適用される。  【選択図】図２ａ、図３ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を備える絶縁導電体であって、ここにおいて、前記絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
前記導電体の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は、前記導電体の表面エネルギーを増加させるために、前記導電体が保護ガス雰囲気下に置かれ、ガスプラズマ中の保護ガスのイオンでボンバード処理される方法によって得られ、
その後、
前記少なくとも１つの絶縁層が、保護ガス雰囲気下で前記導電体の前記表面に直接適用されるか、
又は、前記被覆が前記プラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも前記プラスチック含有中間層が、前記導電体の前記表面に保護ガス雰囲気下で直接適用されるか、
のいずれか一方である、絶縁導電体。
【請求項２】
前記導電体の前記表面上での新たな酸化層の形成を防止するために、前記導電体が、前記絶縁被覆の適用まで保護ガス雰囲気下で継続的に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の絶縁導電体。
【請求項３】
前記導電体をボンバード処理するための前記ガスプラズマは、好ましくは８０ｍｂａｒ未満の圧力を有する低圧プラズマであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の絶縁導電体。
【請求項４】
前記絶縁被覆、特に前記少なくとも１つの絶縁層は、少なくとも１８０°Ｃ、好ましくは少なくとも２００°Ｃ、特に少なくとも２２０°Ｃの耐熱性を有することを特徴とする、請求項１〜３のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項５】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリエーテルケトン［ＰＥＫ］、ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリエーテルケトンケトン［ＰＥＫＫ］、ポリエーテルエーテルケトンケトン［ＰＥＥＫＫ］、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン［ＰＥＫＥＫＫ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］であることを特徴とする、請求項１〜５のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの絶縁層は、１０μｍと１０００μｍとの間、好ましくは２５μｍと７５０μｍとの間、特に好ましくは３０μｍと５００μｍとの間、特に５０μｍと２５０μｍとの間の厚さを有することを特徴とする、請求項１〜６のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項８】
前記少なくとも１つの絶縁層は、押出方法によって製造され得ることを特徴とする、請求項１〜７のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項９】
前記絶縁被覆は、前記少なくとも１つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項１〜８のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項１０】
前記絶縁被覆は、１つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項９に記載の絶縁導電体。
【請求項１１】
前記絶縁被覆は、少なくとも２つ、好ましくは厳密に２つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項９に記載の絶縁導電体。
【請求項１２】
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの更なる絶縁層が、前記絶縁被覆に適用され、ここにおいて、前記少なくとも１つの更なる絶縁層は、保護ガス雰囲気下で適用されないことを特徴とする、請求項１〜１１のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの更なる絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、好ましくはポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項１２に記載の絶縁導電体。
【請求項１４】
前記絶縁被覆は、不均一の鎖長の架橋された高分子のプラズマポリマ層を備え、そのプラズマポリマ層は、ガスプラズマ中、好ましくは前記導電体をボンバード処理するための前記ガスプラズマ中のガス状モノマーの重合によって製造され得ること、及び前記導電体の前記表面に直接適用される前記プラスチック含有中間層は、前記プラズマポリマ層からなることを特徴とする、請求項１〜８のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項１５】
前記プラズマポリマ層は、１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項１４に記載の絶縁導電体。
【請求項１６】
前記プラズマポリマ層の製造のための前記モノマーは、エチレン、ブタノール、アセトン、又はテトラフルオロメタン［ＣＦ４］であることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の絶縁導電体。
【請求項１７】
前記絶縁被覆は、少なくとも１つのフッ素ポリマ層を有することと、
及び、前記導電体の前記表面に直接適用される前記プラスチック含有中間層は、前記フッ素ポリマ層からなることと、
を特徴とする、請求項１〜８のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項１８】
前記フッ素ポリマ層は、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］又はパーフルオロエチレンプロピレン［ＦＥＰ］を備えることを特徴とする、請求項１７に記載の絶縁導電体。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのフッ素ポリマ層の厚さは、１μｍと１２０μｍとの間、好ましくは５μｍと１００μｍとの間、特に好ましくは１０μｍと８０μｍとの間、特に２０μｍと５０μｍとの間にあることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載の絶縁導電体。
【請求項２０】
前記絶縁被覆全体が、保護ガス雰囲気下で前記導電体に適用されることを特徴とする、請求項１４〜１９のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項２１】
絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を備える絶縁導電体であって、ここにおいて、前記絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
前記導電体の表面上に形成された酸化層が、ガスプラズマ中の保護ガス雰囲気の保護ガスのイオンによる前記導電体のボンバード処理によって除去され、
その後、
前記少なくとも１つの絶縁層が、前記導電体の前記酸化層のない表面に直接適用されるか、
又は、前記被覆が前記プラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも前記プラスチック含有中間層が、前記導電体の前記酸化層のない表面に直接適用されるか、
のいずれか一方であることを特徴とする、絶縁導電体。
【請求項２２】
前記絶縁被覆、特に前記少なくとも１つの絶縁層、は、少なくとも１８０°Ｃ、好ましくは少なくとも２００°Ｃ、特に少なくとも２２０°Ｃの耐熱性を有することを特徴とする、請求項２１に記載の絶縁導電体。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の絶縁導電体。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリエーテルケトン［ＰＥＫ］、ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリエーテルケトンケトン［ＰＥＫＫ］、ポリエーテルエーテルケトンケトン［ＰＥＥＫＫ］、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン［ＰＥＫＥＫＫ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］であることを特徴とする、請求項２１〜２３のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの絶縁層は、１０μｍと１０００μｍとの間、好ましくは２５μｍと７５０μｍとの間、特に好ましくは３０μｍと５００μｍとの間、特に５０μｍと２５０μｍとの間の厚さを有することを特徴とする、請求項２１〜２４のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの絶縁層は、押出加工によって製造され得ることを特徴とする、請求項２１〜２５のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項２７】
前記絶縁被覆は、前記少なくとも１つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項２１〜２６のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項２８】
前記絶縁被覆は、１つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項２７に記載の絶縁導電体。
【請求項２９】
前記絶縁被覆は、少なくとも２つ、好ましくは正確に２つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項２７に記載の絶縁導電体。
【請求項３０】
熱可塑性材料の少なくとも１つの更なる絶縁層が、前記絶縁被覆に適用され、ここにおいて、前記少なくとも１つの更なる絶縁層は、保護ガス雰囲気下で適用されない、ことを特徴とする、請求項２１〜２９のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの更なる絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、好ましくはポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項３０に記載の絶縁導電体。
【請求項３２】
前記絶縁被覆は、不均一の鎖長の架橋された高分子のプラズマポリマ層を備え、そのプラズマポリマ層は、ガスプラズマ中、好ましくは前記導電体をボンバード処理するための前記ガスプラズマ中のガス状モノマーの重合によって製造されること、
及び、前記導電体の前記表面に直接適用される前記プラスチック含有中間層は、前記プラズマポリマ層からなることを特徴とする、請求項２１〜２６のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項３３】
前記プラズマポリマ層は、１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項３２に記載の絶縁導電体。
【請求項３４】
前記プラズマポリマ層の製造のための前記モノマーは、エチレン、ブタノール、アセトン、又はテトラフルオロメタン［ＣＦ４］であることを特徴とする、請求項３２又は３３に記載の絶縁導電体。
【請求項３５】
前記絶縁被覆は、少なくとも１つのフッ素ポリマ層を有することと、
及び、前記導電体の前記表面に直接適用される前記プラスチック含有中間層は、前記少なくとも１つのフッ素ポリマ層からなることと、
を特徴とする、請求項２１〜２６のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項３６】
前記フッ素ポリマ層は、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］又はパーフルオロエチレンプロピレン［ＦＥＰ］を備えることを特徴とする、請求項３５に記載の絶縁導電体。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのフッ素ポリマ層は、１μｍと１２０μｍとの間、好ましくは５μｍと１００μｍとの間、特に好ましくは１０μｍと８０μｍとの間、特に２０μｍと５０μｍとの間にあることを特徴とする、請求項３５又は３６に記載の絶縁導電体。
【請求項３８】
前記絶縁被覆全体が、保護ガス雰囲気下で前記導電体に適用されることを特徴とする、請求項３２〜３７のうちの一項に記載の絶縁導電体。
【請求項３９】
絶縁導電体を製造するための方法であって、
保護ガス下に配置されている、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を、ガスプラズマ中、好ましくは低圧プラズマ中の前記保護ガスのイオンで、前記導電体の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は前記導電体の表面エネルギーを増加させるために、ボンバード処理することと、
前記導電体の前記表面に絶縁被覆を適用することと、
を備え、ここにおいて、前記絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
ここにおいて、前記少なくとも１つの絶縁層が、保護ガス雰囲気下で前記導電体の前記表面に直接適用されるか、
又は、前記被覆が前記プラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも前記プラスチック含有中間層が、前記導電体の前記表面に保護ガス雰囲気下で直接適用されるか、
のいずれか一方である、方法。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリエーテルケトン［ＰＥＫ］、ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリエーテルケトンケトン［ＰＥＫＫ］、ポリエーテルエーテルケトンケトン［ＰＥＥＫＫ］、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン［ＰＥＫＥＫＫ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］であることを特徴とする、請求項３９又は４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの絶縁層は、押出被覆されることを特徴とする、請求項３９〜４１のうちの一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記導電体は、前記絶縁被覆の前記適用の前に、少なくとも２００°Ｃ、好ましくは少なくとも４００°Ｃの温度にされることを特徴とする、請求項３９〜４２のうちの一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記絶縁導電体は、前記少なくとも１つの絶縁層の押出被覆後に、前記少なくとも１つの絶縁層の達成可能な強度に応じて冷却されることを特徴とする、請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの絶縁層の押出被覆後、前記絶縁導電体は、ローラ、好ましくは圧着ローラを介して案内されることを特徴とする、請求項４２〜４４のうちの一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記絶縁被覆は、前記少なくとも１つの絶縁層からなることを特徴とする、請求項４２〜４５のうちの一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記絶縁被覆が、少なくとも２つ、好ましくは正確に２つの絶縁層から成り、前記絶縁被覆が、保護ガス雰囲気下でタンデム式押出によって製造されることを特徴とする、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
熱可塑性材料の少なくとも１つの更なる絶縁層が、タンデム式押出によって前記絶縁被覆の上に押出被覆され、ここにおいて、前記少なくとも１つの更なる絶縁層の前記押出は、保護ガス雰囲気下で行われないことを特徴とする、請求項４６又は４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの更なる絶縁層の前記熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されることを特徴とする、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記絶縁被覆は、プラズマポリマ層からなることと、
前記プラズマポリマ層は、前記導電体の前記表面に直接保護ガス雰囲気下で前記絶縁被覆のプラスチック含有中間層としてガスプラズマ中のガス状モノマーの重合によって適用されることと、
を特徴とする、請求項４２〜４５のうちの一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記絶縁被覆は、少なくとも１つの少なくとも１つのフッ素ポリマ層を備えることと、
前記フッ素ポリマ層は、前記導電体の前記表面に直接保護ガス雰囲気下で前記絶縁被覆のプラスチック含有中間層として適用されることと、
を特徴とする、請求項４２〜４５のうちの一項に記載の方法。
【請求項５２】
少なくとも１つのフッ素ポリマ層及び前記少なくとも１つの絶縁層は、共押出又はタンデム式押出によって製造されることを特徴とする、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
電気機械、好ましくは電動機又は変圧器のための巻線としての、請求項１〜３８のうちの一項に記載の絶縁導電体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウム（copper or aluminum）の導電体を備える絶縁導電体であって、ここにおいて、絶縁被覆は、熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの外部絶縁層を備える絶縁導電体と、そのような絶縁導電体を製造するための方法とに関する。
【先行技術の説明】
【０００２】
絶縁導電体は、非絶縁導電体（non-electrically insulated conductors）の接触によって引き起こされ得る短絡を引き起こすことなく電流を伝導するために、ほとんど何れの電気デバイスにも据え付けられている。そのような絶縁導電体は、銅導電体、及び通常１つ又は複数の層を備える導電体を電気的に絶縁する被覆を備える。導電体の絶縁を確実にするために、絶縁被覆は、（熱可塑性樹脂、熱可塑性合成材料、又は熱可塑性ポリマとも呼ばれる）熱可塑性材料の絶縁層を備える。
【０００３】
絶縁被覆の導電体への密着性が弱く、導電体の容易な剥離を許容することは、多くの用途で有利であるけれども、他の用途では、可能な限り最大の密着性を確実にすることが望ましい。そのような用途は、例えば電気工学において、及び特に電動機又は変圧器において見出され、ここで絶縁導電体はまた、高温に曝される。絶縁導電体の加工性は度々、高作動温度のケースであっても、絶縁被覆の導電体への密着性の増加を要求する。
【０００４】
密着性を確認するために、通常、導体軸に直角に、円状切断が絶縁導電体に対して行われ、導電体が２０％伸張され、その後、絶縁被覆の導電体からの剥離が測定される。絶縁被覆の導電体からの剥離が低い程、密着性は良好である。
プラスチックの導電体への密着性は表面特性に起因して低いので、好ましくは耐熱性が高い絶縁層のある絶縁被覆を有する従来の絶縁導電体では、導電体、特に銅から作られた導電体と、絶縁被覆、特に絶縁層との間の密着性は、幾分低い。
【発明の目的】
【０００５】
従って、先行技術の欠点を克服し、絶縁被覆と導電体との間の良好な密着性を確実にする絶縁導電体を提案することが本発明の目的である。
【発明の概要】
【０００６】
一般的な絶縁導電体の導電体は、銅又は高い銅含有量の合金、或いはアルミニウム、或いは他の電気的導電材料をからなる。導電体は、単一の導体と、いくつかの個別の導体を含む撚線との両方を意味すると理解される。導体軸に垂直（normal to a conductor axis）な、導電体の断面の幾何学的形状は、正方形、矩形、円形、又は楕円形といった何れの幾何学的形状も有することができ、ここにおいて、何れのエッジも丸めることは慣用であり、或いはそれらはプロフィールされる。導電体の絶縁は、少なくとも１つの設けられた熱可塑性材料（熱可塑性樹脂、熱可塑性合成材料、又は熱可塑性ポリマとも呼ばれる）の絶縁層によって確実にされ、ここにおいて、少なくとも１つの絶縁層は、絶縁被覆の最外層を有利に形成することができる。しかしながら、１つ又は複数の追加の絶縁層が少なくとも１つの絶縁層に適用されることも考えられる。
導電体が雰囲気に曝されている場合に避けられない酸素との接触により、酸化層、例えば酸化銅又は酸化アルミニウムが、導電体の表面上に形成される。酸化層が、導電体の表面に適用された絶縁被覆の層の密着特性に対してマイナス効果があることを、広範な一連の実験が示してきた。
【０００７】
しかしながら、酸化層が除去されるとき、酸化層から除去された導電体の表面に適用された絶縁被覆の層の密着性は、著しく改善される。酸化層が、（無酸素）保護ガス雰囲気下でのプラズマ処理によって完全に除去され得ることが示されており、ここにおいて、他の不純物も、プラズマ処理によって除去され得る。導電体の最上部の原子層がプラズマ処理によって除去されることさえも可能である。
【０００８】
プラズマ処理では、保護ガス雰囲気においてガスプラズマが生成され、プラズマ中の導電体が、イオンボンバード処理によって少なくとも酸化層を除去するために、保護ガスのイオンでボンバード処理される。例えば、窒素（nitrogen）、アルゴン（argon）、又は水素（hydrogen）が、保護ガス又はプロセスガスとして適している。プラズマ処理は、酸化層の除去に加えて、絶縁導電体に対して更なるプラス効果がある：一方で、導電体は、表面に対するイオンの衝撃エネルギーによって熱せられ、導電体の組織を再結晶化するためにプラズマ処理中にアニール処理され得る。他方では、イオンボンバード処理が、導電体の表面エネルギーを増加させ、これは更に、絶縁被覆の絶縁導電体の表面への密着性を向上させる。この文脈において、このことは、導電体の表面の活性化とも称される。プラズマ処理の別の効果は、導電体の表面のマイクロラフネスを増加させることであり、これもまた、絶縁被覆の密着性に対してプラス効果がある。
導電体の表面上における酸化層の再形成を防ぐために、絶縁被覆の少なくとも一部が、保護ガス雰囲気下で、好ましくはプラズマ処理が実行される同じ保護ガス雰囲気下で、導電体の表面に適用される。
【０００９】
従って、上で提示した目的を達成するために、本発明に従うと、絶縁導電体は、絶縁被覆のある導電体、好ましくは銅又はアルミニウムの導電体を備え、
ここにおいて、絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
それは、導電体の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は導電体の表面エネルギーを増加させるために、導電体が保護ガス雰囲気下に置かれ、ガスプラズマ中の保護ガスのイオンでボンバード処理される方法によって得られ、
その後、
少なくとも１つの絶縁層が、保護ガス雰囲気下で導電体の表面に直接適用されるか、
又は、被覆がプラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも絶縁被覆のプラスチック含有中間層が、導電体の表面に保護ガス雰囲気下で直接適用されるか、
のいずれか一方である、
ことが提供される。
【００１０】
本発明に従った絶縁導電体は、絶縁被覆のプラスチック含有中間層の直接適用によって、又はプラズマ処理され、それにより酸化層のない導電体の表面に対する熱可塑性材料の絶縁層の直接適用によって、特に良好な密着特性を有する。円形切断が、導体軸に直角に、絶縁導電体周囲に実行され、導体が２０％伸張された場合、導体軸の方向で測定された絶縁被覆の導電体からの剥離は、せいぜい３ｍｍのみであり、好ましくはせいぜい２ｍｍ、特にせいぜい１ｍｍである。
従って、密着効果は、好ましくはプラスチックからなるプラスチック層が、プラズマ洗浄され、それにより酸化層のない導電体の表面に対して保護ガス雰囲気下で直接適用される点から、両方の変形において達成される。一方で、プラスチック層は、中間層が設けられない場合、まさに熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層であり得る。他方では、プラスチック層はまた、プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層でもあり得る。絶縁被覆がプラスチック含有中間層を有する場合、少なくとも１つの絶縁層が、好ましくは、プラスチック含有中間層に直接適用される。しかしながら、１つ又は複数の更なる中間層が、プラスチック含有中間層と少なくとも１つの絶縁層との間に設けられることも考えられる。
【００１１】
絶縁被覆のプラスチック含有中間層のための材料として適している複数の異なるプラスチックが考えられるけれども、絶縁被覆のプラスチック含有中間層は、好ましくは、プラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層である。
【００１２】
プラスチック含有中間層が設けられず、絶縁層が導電体の表面に直接適用される場合、絶縁被覆が少なくとも１つの絶縁層からなる、即ちそれが更なる中間層を有さない場合が特に好まれる。
驚くべきことに、テスト系列（test series）の文脈では、少なくとも１つの絶縁層が導電体の表面に直接適用されるとき、絶縁被覆の導電体からの剥離は通常、１ｍｍよりはるかに小さく、特にせいぜい０．２ｍｍ、好ましくはせいぜい０．１ｍｍ、より好ましくはせいぜい０．０５ｍｍ、特に好ましくはせいぜい０．０１ｍｍ、に留まることがわかる。特に有利な効果が、少なくとも１つの絶縁層がポリアリールエーテルケトン（polyaryletherketone）［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン（polyetheretherketone）［ＰＥＥＫ］を備えるか、又はポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］からなる点において達成され得る。
【００１３】
本発明の同じ効果が、絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を備える絶縁導電体において達成され得、
ここにおいて、絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
好ましくはガスプラズマ中の保護ガス雰囲気の保護ガスのイオンによる導電体のボンバード処理によって、導電体の表面上に形成された酸化層が除去される形であり、
その後、
少なくとも１つの絶縁層が、導電体の酸化層のない表面に直接適用されるか、
又は、被覆がプラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも絶縁被覆のプラスチック含有中間層が、導電体の酸化物のない表面に直接適用されるか、
のいずれか一方である。
本発明の実施形態の変形は、導電体の表面上での新たな酸化層の形成を防止するために、導電体が絶縁被覆の適用まで保護ガス雰囲気下に継続的に配置されることを提供する。プラズマ処理された導電体が不活性ガス雰囲気のうちの１つの下に途切れなく配置される限り、いくつかの保護ガス雰囲気を連続して通過することも可能である。
【００１４】
本発明の更なる実施形態の変形では、導電体をボンバード処理するためのガスプラズマが、それ自体が知られている方法で生成され得る、好ましくは８０ｍｂａｒ以下の圧力を有する低圧プラズマに関係することが提供される。例えば、５０ｍｂａｒ以下、又は更には２０ｍｂａｒ以下の圧力が考えられる。
【００１５】
高温の環境、例えば作動温度が上がった電気機械における絶縁導電体の使用を可能にするために、本発明の更なる実施形態の変形では、絶縁被覆、特に少なくとも１つの絶縁層は、少なくとも１８０°Ｃ、好ましくは少なくとも２００°Ｃ、特に少なくとも２２０°Ｃの耐熱性を有することが提供される。
【００１６】
特に、耐熱性、並びに、様々な有機及び化学溶剤、特に加水分解に対する耐性に関する良好な特性は、本発明に従った絶縁導電体及び本発明に従った方法の好ましい実施形態では、少なくとも１つの絶縁層の熱可塑性材料が、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、ポリイミド（polyimide）［ＰＩ］、ポリアミドイミド（polyamideimide）［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド（polyetherimide）［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide）［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基（group）から選択される点で達成される。熱可塑性材料が上で言及されたプラスチックのうちの１つ又は複数、及びオプションで、繊維材料、充填材、又は他のプラスチックのような更なる成分を備え得ることが理解される。
【００１７】
ポリアリールエーテルケトンは、酸素橋、即ちエーテル又はケトン基によって連結された結合フェニル基（composed phenyl groups）であり、ここにおいて、ポリアリールエーテルケトン内のエーテル又はケトン基の数及び配列は可変である。ポリイミドは、その最も重要な構造的特徴がイミド基であるプラスチックである。これらは、ポリコハク酸イミド（polysuccinimide）（ＰＳＩ）、ポリビスマレイミド（polybismaleimide）（ＰＢＭＩ）及びポリオキサジアゾベンズイミダゾール（polyoxadiazobenzimidazole）（ＰＢＯ）、ポリイミドスルフォン（polyimide sulfone）（ＰＩＳＯ）及びポリメタクリルイミド（polymethacrylimide）（ＰＭＩ）を含む。
従って、本発明に従った絶縁導電体、及び本発明に従った方法の特に好ましい実施形態の変形では、少なくとも１つの絶縁層の熱可塑性材料は、ポリエーテルケトン（polyetherketone）［ＰＥＫ］、ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリエーテルケトンケトン（polyetherketoneketone）［ＰＥＫＫ］、ポリエーテルエーテルケトンケトン（polyetheretherketoneketone）［ＰＥＥＫＫ］、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（polyetherketoneetherketoneketone）［ＰＥＫＥＫＫ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］であることが提供される。ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］は、少なくとも１つの絶縁層に特に適していることが判明している。
【００１８】
本発明の更なる実施形態の変形では、少なくとも１つの絶縁層は、１０μｍと１０００μｍとの間、好ましくは２５μｍと７５０μｍとの間、特に好ましくは３０μｍと５００μｍとの間、特に５０μｍと２５０μｍとの間の厚さを有することが提供される。他の層厚としては、可能性のあるものを数例挙げると、例えば４０μｍ、６０μｍ、８０μｍ、１００μｍ、又は２００μｍ、が考えられることが理解される。上述の値は、絶縁層の単一層の厚さ、及び絶縁層が１つより多い層を備える場合には絶縁層の全体の厚さの両方に関連し得ることが理解される。
【００１９】
少なくとも１つの絶縁層は、それが押出加工によって適用される場合、即ちそれが押出被覆される場合、安く、迅速に製造され得る。従って、本発明の更なる好ましい実施形態の変形では、その絶縁層、好ましくは外部の絶縁層は、押出方法によって製造され得ることが提供される。
【００２０】
絶縁被覆が少なくとも１つの絶縁層からなり、少なくとも１つの絶縁層が導電体の表面に直接適用される場合、プラズマ処理による少なくとも１つの絶縁層の導電体の表面への密着性が既に良好であり、中間層は必要でないので、本発明に従った絶縁導電体の特にシンプルで費用対効果の高い製造が可能になる。
従って、本発明の更なる特に好ましい実施形態の変形では、絶縁被覆が少なくとも１つの絶縁層からなること、及び導電体の表面に直接適用され、プラスチックを含有する中間層が少なくとも１つの絶縁層であることが提供される。
【００２１】
従って、特に好ましい実施形態は、絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を備える絶縁導電体に関連し、ここにおいて、絶縁被覆は熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層からなり、それは、導電体の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は導電体の表面エネルギーを増加させるために、導電体が保護ガス雰囲気下に置かれ、ガスプラズマ中の保護ガスのイオンでボンバード処理され、及び少なくとも１つの絶縁層が導電体の表面に直接適用され、少なくとも１つの絶縁層が保護ガス雰囲気下で導電体に適用される方法によって得られる。
【００２２】
同じように、特に好ましい実施形態はまた、絶縁被覆を有する、好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体を備える絶縁導電体に関連し、ここにおいて、絶縁被覆は熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層からなり、本発明に従うと、導電体の表面上に形成された酸化層が、ガスプラズマ中の保護ガス雰囲気の保護ガスのイオンによる導電体のボンバード処理によって除去され、その後、少なくとも１つの絶縁層が、導電体の酸化層のない表面に直接適用されることが提供される。
絶縁被覆は、例えば、特にシンプルな製造を可能にするために、導電体の表面に直接適用される単一の絶縁層のみからなり得る。
【００２３】
しかしながら、絶縁被覆の欠陥、例えば絶縁層の製造工程におけるエラーに起因して絶縁被覆を設けられていない導電体のセクションの可能性を徹底的に低減するために、本発明の更なる特に好ましい実施形態では、絶縁被覆は、厳密に２つ以上、例えば３つ又は４つの絶縁層からなることが提供される。このケースでは、最下部の絶縁層が導電体の表面に直接適用され、ここにおいて、更なる絶縁層がそれぞれ、先行する絶縁層のうちの１つに適用される。最下部の絶縁層において欠陥が生じた場合、即ち導電体のあるセクションが最下部の絶縁層によってカバーされていない場合、最下部の絶縁層の欠陥セクションが後続の絶縁層によって正確にカバーされない確率は、指数関数に従って低減されることになる。絶縁層の数が多いほど、導電体の一部分が絶縁被覆を全く有さない確率は低くなる。後続の絶縁層の導電体への向上した密着性を達成するために、後続の絶縁層の密着性が、先行する絶縁層の欠陥セクションの領域において確実にされるように、全ての絶縁層が保護ガス雰囲気下で適用される。
【００２４】
原則として、熱可塑性材料の少なくとも１つ、例えば１つ、２つ、３つ、又は４つの更なる絶縁層が、絶縁被覆に又は少なくとも１つの絶縁層からなる絶縁被覆に適用され得る。少なくとも１つの更なる絶縁層は、好ましくは、少なくとも１つの更なる絶縁層の熱可塑性材料がポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide）［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるように、少なくとも１つの絶縁層に類似して構成される。
少なくとも１つの絶縁層の欠陥セクションが一般に比較的小さいエリアであるため、絶縁被覆の欠陥部分の領域において絶縁被覆の何れの欠陥セクションもカバーするために、少なくとも１つの更なる絶縁層が、該更なる絶縁層の密着性が絶縁被覆の欠陥部分の領域において向上しないように、絶縁被覆に保護ガス雰囲気の外部で適用されることも考えられる。より厚い絶縁が要求される場合、他の絶縁層が適用され得ることが理解される。従って、本発明の更なる実施形態の変形では、少なくとも１つの更なる絶縁層、好ましくは、そのうちの１つ、２つ、又は３つが、絶縁被覆に適用されることが提供され、ここにおいて、少なくとも１つの更なる絶縁層は、保護ガス雰囲気下では適用されない。
【００２５】
本発明の第１の代替実施形態の変形では、絶縁被覆の導電体の表面への密着性を向上させるために、絶縁被覆が、導電体の表面に直接適用される不均一の鎖長の架橋された高分子のプラズマポリマ層を有し、そのプラズマポリマ層は、ガスプラズマ中、好ましくは導電体をボンバード処理するためのガスプラズマ中のガス状モノマーの重合によって製造され得ることが提供される。言い換えると、導電体の表面に直接適用され、プラスチックを含む絶縁被覆の中間層は、この実例的な実施形態ではプラズマポリマ層である。プラズマポリマ層は、中間層としての役割をし、一方では、導電体の表面に優れて密着し、他方では、プラズマポリマ層に適用される絶縁被覆の層、例えば少なくとも１つの絶縁層の密着性の増加を可能にする。
第１の代替実施形態の更なる実施形態の変形は、プラズマポリマ層が１μｍ以下の厚さを有することを提供する。せいぜい１００分の１マイクロメータの厚さが下限として考えられる。薄い層の厚さに起因して、プラズマポリマ層は、絶縁導電体の全体の厚さに対して取るに足らないほどの影響しか（insignificant effects）ない。
【００２６】
第１の代替実施形態の変形の更なる実施形態の変形に従うと、プラズマポリマ層を製造するためのモノマーは、エチレン（ethylene）、ブタノール（buthenol）、アセトン（acetone）、又はテトラフルオロメタン（tetrafluoromethane）［ＣＦ４］である。プラズマ中のこれらのモノマーによって形成されるプラズマポリマ層は、特に良好な密着特性で卓越している。特に、プラズマポリマ層がポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）［ＰＴＦＥ］又はパーフルオロエチレンプロピレン（perfluoroethylene propylene）［ＦＥＰ］と同様の特性を有する場合、ＣＦ４がモノマーとして適している。
【００２７】
第２の代替実施形態では、絶縁被覆が、導電体の表面に直接適用され、好ましくはポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］又はパーフルオロエチレンプロピレン［ＦＥＰ］を備える、少なくとも１つのフッ素ポリマ層を有することが提供される。フッ素ポリマ層もまた、導電体とフッ素ポリマ層に適用された層との両方に対する優れた密着特性で卓越しており、絶縁被覆の中間層としての役割をする。いくつかのフッ素ポリマ層、例えば２つ、３つ、又は４つが、互いに対して上下になる状態で（one above the other）導電体に適用されることも考えられる。特に有利な密着特性は、少なくとも１つのフッ素ポリマ層の厚さが１μｍと１２０μｍとの間、好ましくは５μｍと１００μｍとの間、特に好ましくは１０μｍと８０μｍとの間、特に２０μｍと５０μｍとの間にある点で達成される。
【００２８】
導電体に適用された先行する層の欠陥セクションの領域における後続の層の密着性が向上するように、導電体に対するプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層に適用される絶縁被覆の層、特に少なくとも１つの絶縁層について、上で説明された改善された密着特性を達成するために、本発明の好ましい実施形態では、絶縁被覆全体が保護ガス雰囲気下で適用される。
絶縁被覆における異なる層の数を低減するため、及び関連する製造コストを低く保つために、本発明の更なる実施形態では、少なくとも１つの絶縁層が、プラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層に直接適用されることが提供される。言い換えると、絶縁被覆は、少なくとも２つの層、即ち第１又は第２の代替実施形態の変形に従った導電体に直接適用される第１の下部層、及び熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層の形態の第２の上部層からなる。絶縁被覆の最外層は、少なくとも１つの絶縁層それ自体か、或いは１つ又は複数の更なる層のどちらかによって形成され得る。
【００２９】
本発明は更に、絶縁導電体を製造するための方法であって、
銅又はアルミニウムから作られた保護ガス下に置かれた導電体を、ガスプラズマ中、好ましくは低圧プラズマ中の保護ガスのイオンで、好ましくは導電体の表面上に形成された酸化層を除去するために、及び／又は導電体の表面エネルギーを増加させるために、ボンバード処理することと、
導電体の表面に絶縁被覆を適用することと、
を備え、ここにおいて、絶縁被覆は、
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、
又は
熱可塑性材料から作られた少なくとも１つの絶縁層、及び
プラスチック含有中間層、好ましくはプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層、
のいずれか一方を備え、
少なくとも１つの絶縁層が、保護ガス雰囲気下で導電体の表面に直接適用されるか、
又は、被覆がプラスチック含有中間層を備えるケースでは、
少なくとも絶縁被覆のプラスチック含有中間層が、導電体の表面に保護ガス雰囲気下で直接適用されるか、
のいずれか一方である、
方法に関する。
好ましくは銅又はアルミニウムから作られた導電体は、バンド又はワイヤの形態での方法に従う。このケースでは、導電体は、本発明に従った方法に従って、（例えば、冷間成形又は押出によって）「インライン」、即ち導電体の製造直後に処理されるか、又は、導電体がコイル出口を介して巻き付けられた形態で設けられる。基本的に、導電体は、プラズマ処理前に機械的及び／又は化学的事前洗浄を受ける。プラズマ処理は、先の実施形態と同様に行われ、ここにおいて、導電体は、プラズマ処理を実行するプラズマ処理ユニットを継続的に通るように搬送される（conveyed through）。工程パラメータの適した選択により、導電体からプラズマ処理によって除去される層の厚さは、正確に調整され得る。加えて、導電体の微細構造のソフトアニール処理、及び関連する再結晶化のための温度を定義することも可能である。
【００３０】
プラズマ処理、即ち導電体の表面からの酸化層及びあらゆる不純物の除去において、導電体の表面自体の薄い層でさえ（１μｍ未満、好ましくは０．１μｍ未満）、導電体の表面のガスプラズマ中のイオンによるボンバード処理又は活性化によって除去され得るが、このプラズマ処理後、絶縁被覆が、処理された導電体の表面に適用される。絶縁被覆は、酸化層の除去に起因して、又は導電体の表面エネルギーを増加させることによる表面の活性化によって、導電体の表面に特に良好に密着する。本発明による効果を阻むか、又は少なくとも著しく弱めるだろう導電体の表面上での新たな酸化層の形成を防止するために、少なくとも１つの絶縁層、又は、特にプラズマポリマ層又は少なくとも１つのフッ素ポリマ層のような絶縁被覆のプラスチック含有中間層のどちらかが、導電体の酸化層のない表面に直接、保護ガス雰囲気下で適用される。特に、導電体が絶縁被覆の適用まで保護ガス雰囲気下で継続的に配置される場合、それは有利である。言うまでもなく、熱可塑性材料の２つ、３つ、又はそれより多い絶縁層が設けられるとすると、少なくとも絶縁層のうちの最初のものが導電体の表面に直接適用され、後続の絶縁層が下部にある絶縁層に少なくとも部分的に適用される。
この方法で製造された絶縁導電体は、絶縁被覆のプラスチック含有中間層の直接適用の結果として、又はプラズマ処理され、酸化物のない導電体の表面に対する熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層の直接適用によって、特に良好な密着特性を示す。円形切断が、絶縁導電体に対して導体軸に直角に行われ、導体が２０％伸張された場合、導体軸の方向で測定された絶縁被覆の導電体からの剥離は、せいぜい３ｍｍのみ、好ましくはせいぜい２ｍｍ、特にせいぜい１ｍｍである。
【００３１】
熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層が導電体の表面に直接適用される場合、絶縁被覆の導電体からの剥離は通常、１ｍｍ未満よりもはるかに小さく、特に０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下、より好ましくは０．０５ｍｍ以下、特に好ましくは０．０１ｍｍ以下に留まることがわかる。少なくとも１つの絶縁層の熱可塑性材料がポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択されるとき、特に有利な効果が達成される。
方法の変形は、少なくとも１つの絶縁層が押出被覆されることを提供する。押出は、絶縁層を適用するための費用対効果が高い方法であり、またＰＡＥＫ、特にＰＥＥＫ、及びＰＰＳに特に適している。従って、少なくとも１つの絶縁層はまた、絶縁被覆の最外層としてシンプルな方法で適用され得る。
【００３２】
導電体を予熱することは、少なくとも１つの絶縁層又は絶縁被覆が導電体の表面の上に向かって直接押し出されるときに特に有利であるが、導電体を予熱することによって、プラスチック含有中間層の急激な冷却が導電体と接触して低減され、それにより密着性に対する負の影響が最小限にされる。同様に、導電体に接触したプラスチック含有中間層の溶解のような過度な加熱を防止するために、絶縁被覆を適用する前に導電体が冷却されることが提供され得る。従って、本発明に従った方法の更なる好ましい実施形態の変形では、導電体は、絶縁被覆の適用に先だって、少なくとも２００°Ｃ、好ましくは４００°Ｃの温度にされることが提供される。
【００３３】
本発明の更なる実施形態の変形では、少なくとも１つの絶縁層が押出被覆された後に、絶縁導電体が、達成されるべき少なくとも１つの絶縁層の強度に応じて冷却されることが提供される。少なくとも１つの絶縁層の機械的特性、特に機械的強度の調整は、とりわけ、絶縁導電体の定義された冷却及び結果として生じる結晶化の度合いの調整により行われ、少なくとも１つの絶縁層が絶縁被覆の最外層である場合に特に重要である。例えば、絶縁導電体が、例えば空気中の冷却により徐冷される場合、少なくとも１つの絶縁層の高い結晶度（degree of crystallinity）が達成される。水浴における急冷即ち急激な冷却、又は急激な冷却と徐冷との組み合わせを提供することも考えられる。
絶縁被覆の導電体への密着性を更に向上させるために、特に、少なくとも１つの絶縁層が導電体の表面に直接適用される場合、本発明に従った方法の好ましい実施形態では、表面の上に少なくとも１つの絶縁層を押出成形した後、絶縁導電体は、ローラ、好ましくは圧着ローラを介して案内されることが提供される。このケースにおいて、少なくとも１つの絶縁層が絶縁被覆の最外層を形成する場合、それは特に有利である。絶縁導電体の圧力下での圧着ローラを介した絶縁導電体の密着性の高い（tight）案内は、絶縁被覆、又は特に少なくとも１つの絶縁層の導電体の表面上への特に良好な密着に繋がる。このケースでは、いくつかの層が存在する場合には個別の層の間の絶縁被覆の境界面、及び／又は絶縁被覆の最下層と導電体の表面との境界面は、押し付けられ（pressed together）、これにより密着効果を強化する。
【００３４】
特に良好な密着特性によって特徴付けられる、本発明の特に好ましい実施形態の変形では、絶縁被覆が少なくとも１つの絶縁層からなること、及び少なくとも１つの絶縁層が保護ガス雰囲気下で絶縁被覆のプラスチック含有中間層として導電体の表面に直接適用されることが提供される。従って、以下の方法工程が行われる：
導電体の表面に絶縁被覆を適用すること、ここにおいて、絶縁被覆は熱可塑性材料の少なくとも１つの絶縁層からなり、少なくとも１つの絶縁層は、導電体の表面に直接保護ガス雰囲気下で適用される。
【００３５】
このことはまた、先に言及された１ｍｍ未満の特に低い剥離を達成する。
【００３６】
上で言及されたように、絶縁被覆における欠陥の確率を徹底的に低減するために、別の実施形態の変形では、絶縁被覆は、少なくとも２つ、好ましくは厳密に２つの絶縁層からなり、絶縁被覆が、保護ガス雰囲気下でタンデム式押出によって製造されることが提供される。タンデム式押出に起因して、少なくとも２つの絶縁層が、押出工具の障害が絶縁層のうちの１つにおいてのみ欠陥を引き起こすように、互いから独立した形で製造される。結果として、欠陥セクションは、高い確率で後続の押出工程によってカバーされる。
【００３７】
上で述べられたように、欠陥の比較的小さいエリアに起因して、向上した密着を不要にするか、又は、より厚い絶縁被覆が要求される場合、本発明の更なる実施形態の変形は、熱可塑性材料の少なくとも１つの更なる絶縁層が絶縁被覆の上にタンデム式押出によって押し出され、ここにおいて、更なる絶縁層の押出は保護ガス雰囲気下では行われないことを提供する。
【００３８】
好ましくは、少なくとも１つの更なる絶縁層の熱可塑性材料は、ポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］、特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］、ポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］、及びこれらの組合せからなる基から選択される。
【００３９】
絶縁被覆が、導電体の表面に直接プラスチック含有中間層として適用される少なくとも１つのフッ素ポリマ層を備える場合、絶縁被覆の製造に要求される工程は、少なくとも１つの絶縁層及び少なくとも１つのフッ素ポリマ層が共押出又はタンデム式押出によって準備され得る事実によって短縮され得る。従って、両層は、単一の製造工程で、及び押出ユニットを用いて製造され得る。
絶縁被覆の導電体への密着性を向上させるために、更なる実施形態では、プラズマポリマ層が、プラスチック含有中間層として、ガスプラズマ中のガス状モノマーの重合によって導電体の表面に直接適用されることが提供される。
【００４０】
特に電気工学では、絶縁被覆の導電体上への高い密着性及び高い耐熱性が重要であるため、本発明に従うと、電気機械、好ましくは電動機又は変圧器用の巻線として本発明に従った絶縁導電体が使用されることが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明はこれから、実例的な実施形態を参照してより詳細に以下で説明されることになる。図面は例として提供され、本発明の概念を説明するように意図されているが、決して本発明を限定したり、断定的に本発明を示したりするものではない。
【図１】本発明に従った方法の概略図を示す。
【図２ａ】矩形の断面の絶縁導電体の第１の実施形態の変形を示す。
【図２ｂ】矩形の断面の絶縁導電体の第２の実施形態の変形を示す。
【図２ｃ】矩形の断面の絶縁導電体の第３の実施形態の変形を示す。
【図３ａ】円状の断面の第１〜第３の実施形態の変形を示す。
【図３ｂ】円状の断面の第１〜第３の実施形態の変形を示す。
【図３ｃ】円状の断面の第１〜第３の実施形態の変形を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、図２ａ〜図２ｄ及び図３ａ〜図３ｄで図示されるような、絶縁導電体を製造するための方法の概略図を示す。絶縁導電体は、銅或いはアルミニウムのような他の材料から作られた導電体１と、熱可塑性材料（熱可塑性樹脂、熱可塑性合成材料、又は熱可塑性ポリマとも呼ばれる）、好ましくは高耐熱性プラスチックから作られた少なくとも１つの絶縁層３を有する絶縁被覆２を備える。以下の実例的な実施形態では、少なくとも１つの絶縁層３が外部絶縁層３として形成され、従って絶縁被覆２の最外層を形成する。しかしながら、代替実施形態の変形では、依然として１つ又は複数の更なる層、好ましくは絶縁層が、絶縁層３に適用され得、それが、絶縁被覆２の最外層を形成し得る。
【００４３】
導電体１は、例示されている実施形態では、コイル出口７を介してバンド又はワイヤとして継続的に工程に供給され、例えばＣｏｎｆｏｒｍ（登録商標）技術を用いて引抜又は圧延又は押出のような冷間加工で準備され得る。言うまでもなく、本発明に従った方法は、「インライン」、即ち製造工程に直接結びついて実行されることもできる。第１の工程では、導電体１は、粗汚損（coarse soiling）を導電体１から除去するために、例えば研削加工によって事前洗浄ユニット８において機械的に、或いは、例えば適した溶剤又は酸によって化学作用により、事前洗浄される。
【００４４】
次の方法工程では、窒素、アルゴン、又は水素の保護ガス雰囲気が存在し、低圧プラズマの形態のガスプラズマが２０ｍｂａｒ未満の圧力で製造されるプラズマ処理ユニット９に事前洗浄された導電体１が入る。しかしながら、低圧プラズマは既に、８０ｍｂａｒ未満の圧力でさえ製造されていることができる。この低圧プラズマでは、導電体１の表面は、導電体１の表面上に形成された酸化層を運び去るか、又は除去するために、保護ガスのイオンでボンバード処理される。同時に、導電体１は、プラズマ処理によってソフトアニール処理され、それにより導電体１の表面エネルギーが増加し、その結果表面を活性化する。
導電体１の表面から酸化層及び何れの汚染物質も除去すること、或いは導電体１自体の非常に薄い層が表面から除去されることによって、及び、表面エネルギーの増加によって、銅から作られた導電体１と導電体１に適用された絶縁被覆２との間の密着性が決定的に向上し得る。
【００４５】
図２ａでは矩形の断面の平板導体として図示され、図３ａでは円状の断面で図示されている、本発明に従った絶縁導電体の第１の実施形態の変形では、絶縁被覆２は、絶縁層３のみからなる。絶縁層３は、絶縁導電体が高作動温度でさえ使用され得るように、１８０°Ｃよりも高い、好ましくは２２０°Ｃを上回る耐熱性を有する。外部絶縁層３は、高い耐熱性と大量の有機及び無機物質に対する高い抵抗との両方を有するポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］からなる。代替的に、外部絶縁層３は、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］からも成り得るか、又はＰＥＥＫ及び／又はＰＰＳも備え得る。
【００４６】
導電体１と外部絶縁層３との間の密着性の増加を達成するために、導電体１は、プラズマ処理ユニット９を通った後、押出ユニット１１に達し、ここで、外部絶縁層３が導電体１の上に押出被覆される。このケースでは、導電体１は、少なくとも２００°Ｃ、好ましくは少なくとも３００°Ｃの温度に予熱される。酸化層の再形成を防止するために、押出ユニット１１中への導体１の押出と輸送との両方が保護ガス雰囲気下で行われる。この方法で製造される絶縁導電体は、例えば、電動機又は変圧器のような電気機械における、英語では「magnet wire」としても知られている巻線として使用され得る。外部絶縁層３の厚さは、本願の実例的な実施形態では約３０μｍである。
特に、絶縁層３が、ポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］のようなポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］からなるとき、特に良好な密着特性が達成される。従って、絶縁層３の導電体１からの剥離は通常、１ｍｍより十分小さく留まり（remains well below）、特に、せいぜい０．２ｍｍ、好ましくはせいぜい０．１ｍｍ、より好ましくはせいぜい０．０５ｍｍ、特に好ましくはせいぜい０．０１ｍｍである。絶縁層３の熱可塑性材料がポリイミド［ＰＩ］、ポリアミドイミド［ＰＡＩ］、ポリエーテルイミド［ＰＥＩ］、ポリフェニレンスルフィド［ＰＰＳ］である場合でも、増加した密着特性が達成される。
【００４７】
一般に、少なくとも１つの絶縁層３は、２つ、３つ、４つ、又はそれより多い個別の絶縁層３も備え得、それらの全てが、押出ユニット１１において保護ガス雰囲気下で製造される。結果として、絶縁層３の最下層における欠陥が後続の絶縁層３によって補償されるため、絶縁被覆２における欠陥の確率は、徹底的に低減され得る。タンデム式押出加工が、そのような準備に特に適している。
【００４８】
加えて又は代わりに、好ましくは少なくとも１つの絶縁層３と同様に構成された、即ち特にポリエーテルエーテルケトン［ＰＥＥＫ］のようなポリアリールエーテルケトン［ＰＡＥＫ］又は上で言及されたプラスチックの別のものの、更なる絶縁層が、更なる押出ユニット１２において保護ガス雰囲気外部で絶縁被覆２に適用されることもまた提供され得る。
第１の実施形態の変形の代わりとして、絶縁被覆２と導電体１との間の密着性を増加させるために、絶縁被覆２は、図２ｂ及び図３ｂで図示されている第２の実施形態では、ＰＥＥＫ又はＰＰＳから作られた外部絶縁層３に加えて、プラズマポリマ層４の形態でプラスチック含有中間層を備える。このプラズマポリマ層４は、プラズマ処理ユニット９の後及び押出ユニット１１の前に配置されたプラズマ重合ユニット１０において、本発明に従った方法で製造される。プラズマ処理及びプラズマ重合が組み合わされたデバイスにおいて行われることも考えられる。プラズマ重合ユニット１０では、上述のとおり、酸化層が除去され、表面エネルギーが増加した後、プラズマポリマ層４は、プラズマによってエチレン、ブタノール、アセトン、又はテトラフルオロメタン［ＣＦ４］のようなガス状モノマーを活性化し、それにより異なる鎖長の高く架橋された高分子及びある割合の遊離基（a proportion of free radicals）を形成することによって、導電体１の表面上に形成され、それは、導電体１の表面上にプラズマポリマ層４として堆積する。本実例的な実施形態では、結果として生じるプラズマポリマ層４は、１μｍ未満の厚さであり、導電体１の、活性化され、酸化物のない表面に特に良好に密着する。
【００４９】
外部絶縁層３は、今度は、上で説明されたように、プラズマポリマ層４の上に押出ユニット１１において押し出され、ここにおいて、プラズマポリマ層４と外部絶縁層３との間の密着性も高い。
【００５０】
図２ｃ及び図３ｃにおいて例示されている第３の実施形態の変形では、絶縁被覆２は、ＰＥＥＫから作られた外部絶縁層３に加えて、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］又はパーフルオロエチレンプロピレン［ＦＥＰ］のフッ素ポリマ層５として形成されたプラスチック含有中間層を備え、それは、導電体１の表面に直接適用され、更に導電体１と外部絶縁層３との間の密着性を向上させる。フッ素ポリマ層５は、共押出又はタンデム式押出加工によって押出ユニット１１において外部絶縁層３と共に製造される。フッ素ポリマ層５の厚さは、本実施形態では、約３０μｍである。
外部絶縁層３を押出被覆した後、絶縁導電体は、制御された方法、例えば空冷によって冷却され、絶縁導電体に圧力を加えることによって密着性を更に向上させる一連の圧着ローラに引き渡される。最後に、絶縁導電体は、巻線機１３上に巻き付けられる。
【００５１】
図１において例示されたデバイスは、個別の実施形態の変形の製造に必要な、全てのデバイスが図示されている概要に関係している。通過するデバイスの右から左へのシーケンスは、実施形態の変形から独立しており、何れのケースでも、プラズマ重合ユニット９及び押出ユニット１１は通過されなければならないが、プラズマ処理ユニット９及び更なる押出ユニット１２は、特定の設計の変形の製造にのみに使用されるオプションのデバイスである。共押出又はタンデム式押出加工の代わりに、いくつかの個別の押出が連続して行われ得ることが理解される。
【符号の説明】
【００５２】
１導電体
２絶縁被覆
３絶縁層
４プラズマポリマ層
５フッ素ポリマ層
６金属層
７コイル出口
８事前洗浄ユニット
９プラズマ処理ユニット
１０プラズマ重合ユニット
１１押出ユニット
１２更なる押出ユニット
１３巻線機
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【国際調査報告】
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